بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
Stepper Motors موتورهای پله ای
اسلاید 2 :
موتور پله ای چیست و مشخصه های اساسی آن کدامند؟
موتور پله ای یک موتور الکتریکی هست که ورودی الکتریکی دیجیتال را به یک حرکت مکانیکی تبدیل می کند.
اسلاید 3 :
پله بر ثانیه :
SPS = (RPM * SPR) /60
تعداد پله ها
سرعت موتور
گشتاور
اسلاید 4 :
این موتور به نام موتور “رلوکتانس متغیر تک پشته ای” خوانده می شود.
هسته استاتور در شکل 2 دارای 6 قطب یا دندانه 60 درجه می باشد.
روتور هم دارای 4 قطب 90 درجه می باشد.
هر دو هسته روتور و استاتور ار جنس فولاد نرم هستند.
سه دسته سیم پیچی همان طور که در شکل نشان داده شده است،
آرایش داده شده اند.
هر دسته دارای دو کلاف است که به صورت سری متصل شده اند.
به هر یک از این دسته سیم پیچ ها فاز می گویند.در نتیجه این ماشین یک موتور سه فاز است.
جریان از یک منبع تغذیه DCاز طریق کلید های I III,II, تامین می شود.
اسلاید 6 :
در وضعیت 1 سیم پیچی فاز I از طریق جریان کلید I تغذیه می شود. یا به اصطلاح فنی فاز I تحریک می شود.
دو قطب برجسته استاتور که تحریک شده اند با دو دندانه از چهار دندانه روتور هم ردیف هستند.
این حالت از نظر دینامیکی یک حالت تعادل است.
هنگامیکه کلید II برای تحریک فازII علاوه بر فاز I بسته می شود، شار مغناطیسی در قطب های استاتور فاز II به حالت نشان
داده شده در وضعیت 2 به وجود می آید و گشتاوری در جهت عکس ساعتگرد به وجود می آید، از اینرو روتور سر انجام به وضعیت 3 خواهد رسید.
روتور با یک زاویه ثابت می چرخد که زاویه پله خوانده می شود.
اسلاید 7 :
سوییچ های الکترونیکی در درایو یک موتور پله ای به کار می رود و سیگنال های سوییچینگ توسط IC های دیجیتال یا ریز پردازنده ها تولید می شود.
اسلاید 8 :
مزایای موتور پله ای:
کم هزینه بودن آن
ساختار ساده آن
قابلیت اعتماد بالای آن
عدم نیاز به نگهداری
عدم نیاز به فید بک برای کنترل موقعیت یا سرعت
سازگاری با تجهیزات دیجیتال مدرن
اسلاید 9 :
معایب موتور پله ای:
نیاز به زمان نسبتا زیاد برای راه اندازی
کارایی نا مناسب در سرعت های پایین،مگر آنکه از درایو MicroStep استفاده شود.
جریان مصرفی بالا
تلفات حرارتی زیاد در سرعت های بالا و ایجاد تداخل در کارایی موتور
اسلاید 10 :
انواع موتور های پله ای
اساسا سه نوع موتور پله ای وجود دارد:
رلوکتانس متغیر VARIABLE RELUCTANCE
آهنر بای دایمی PERMANENT MAGNET
هیبرید HYBRID
تفاوت آنها بر حسب آنست که در ساختارشان از “آهنربای دایمی” یا “روتور آهنی با استاتور فولاد نرم لایه لایه” استفاده کرده باشند.
اسلاید 11 :
رلوکتانس متغیر VARIABLE RELUCTANCE
موتور V.R. از آهنربای دایمی استفاده نمی کند.
روتور موتور می تواند بدون محدودیت گشتاور حرکت کند.
این نوع ساختار برای کاربرد های غیر صنعتی که نیاز به گشتاور موتور با درجه بالا ندارند
مناسب است.
اسلاید 12 :
موتور نشان داده شده دارای چهار مجموعه استاتور پل (A,B,C) با زاویه 30 درجه می باشد.
جریان وارد شده به پل A از طریق رشته موتور، یک جاذبه مغناطیسی ایجاد می کند که دندانه های روتور را با پل A همردیف می کند.
نیروی استاتور پل B باعث می شود تا روتور به اندازه 30 درجه چرخش کند و همردیف با پل B شود.
این رویه ادامه خواهد داشت تا پل C هم همردیف شود و دوباره در جهت عقربه های ساعت به پل A برگردد.
این رویه را می توان به صورت معکوس و در جهت پاد ساعتگرد هم انجام داد.
اسلاید 13 :
آهنربای دایمی PERMANENT MAGNET
به موتور P.M. که CanStack هم گفته می شود،دارای یک روتور با آهنربای دایمی است.
این نوع موتورها برای وسایلی با سرعت پایین،گشتاور پایین و زاویه پله بالا مانند 45 یا 90 درجه مناسب است.
ساختار ساده و هزینه کم این نوع موتور ها آنها را برای کاربرد های غیر صنغتی به یک انتخاب ایده آل تبدیل کرده است.
مانند پرینتر خطی
اسلاید 14 :
شکل 5
بر خلاف بقیه موتور های پله ای روتور موتور های P.M. دندانه
ندارند.و برای مغناطیس شدن در جهت راست محور قطب خود طراحی شده اند
اسلاید 15 :
شکل 5 یک موتور P.M. ساده با زاویه 90 درجه که دارای 4 فاز A,B,C,D را نشان می دهد.
جریان وارد شده به هر فاز باعث می شود که روتور مغناطیس شده و بچرخد.
اگر چه این موتور دارای سرعت نسبتا کمی است ولی گشتاور بالایی دارد.
اسلاید 16 :
HYBRID هیبرید
موتور های هیبرید از بهترین ویژگی های V.R. و P.M. تشکیل شده اند.
آنها از پل های استاتور چند دندانه ای و یک روتور آهنربای دایمی ساخته شده اند.
اسلاید 17 :
موتور هیبرید استاندارد دارای 200 دندانه است که تحت زاویه 1.8 درجه می چرخد.
سایر موتورهای هیبرید تحت زاویه پله 0.9 و 3.6 ساخته شده اند.
این موتورها دارای
گشتاور استاتیک و دینامیکی بالایی هستند
و سرعت پله بالایی دارند.
موتورهای هیبرید به صورت گسترده در کاربردهای صنعتی مختلفی استفاده می شوند.
اسلاید 18 :
سیم پیچی موتورMOTOR WINDINGS
به طور کلی دو نوع سیم پیچی موتور های پله ای وجود دارد:
سیم پیچی تک رشته ای UNIFILAR
سیم پیچی دو رشته ای BIFILAR
اسلاید 19 :
سیم پیچی تک رشته ای UNIFILAR
سیم پیچی تک رشته ای ،همانطور که از نامش پیداست ، در هر پل استاتور فقط دارای یک رشته سیم است.
موتورهای پله ای با سیم پیچی UNIFILAR دارای چهار رشته سیم است.
شکل زیر نوعی از سیم پیچی UNIFILAR را نشان می دهد:
اسلاید 20 :
سیم پیچی دو رشته ایBIFILAR
موتورهای با سیم پیچی دو رشته ای به این معنا هستند که هر پل استاتور آنها بوسیله دو رشته سیم کاملا یکسان پیچیده شده اند.
این شکل از سیم پیچی عملیات انتقال جریان از یک سیم پیچ به دیگری را ساده می کند.
سیم پیچی در جهت مخالف، جهت چرخش محور موتور را معکوس می کند، در حالیکه در موتورهای UNIFILAR برای تغییر جهت چرخش باید جهت جریان را تغییر دهیم.
